فناوری نورد و فرآیندهای صفحات تیتانیوم Gr5

به عنوان یکی از پرکاربردترین آلیاژهای تیتانیوم، بلوغصفحه تیتانیوم Gr5تکنولوژی و فرآیندهای نورد به طور مستقیم کیفیت محصول و کارایی کاربرد را تعیین می کند.

 

 

"Gr" شکل کوتاه "Grade" است که نشان دهنده درجه تیتانیوم و آلیاژهای تیتانیوم در استاندارد بین المللی است. آلیاژهای تیتانیوم Gr5 حاوی تیتانیوم (Ti)، 6٪ آلومینیوم (Al) و 4٪ وانادیم (V) است که به عنوان آلیاژ تیتانیوم Ti-6Al-4V شناخته می شود.

 

مزیت اصلی صفحات تیتانیوم Gr5 "تعادل کامل بین استحکام و چقرمگی" در مقایسه با تیتانیوم خالص و سایر گریدهای آلیاژ تیتانیوم است. مقاومت عالی در برابر خوردگی و وزن سبک ساختاری آلیاژهای تیتانیوم، آن را به ماده مطلوب برای ساخت سازه‌های بدنه هواپیما و اجزای موتور در زمینه هوافضا، و همچنین مفاصل مصنوعی و ایمپلنت‌های ارتوپدی در دستگاه‌های پزشکی تبدیل می‌کند.

 

 

 

تیتانیوم و آلیاژهای تیتانیوم

 

 

 

فرآیند تولید صفحات تیتانیوم

 

 

1. انتخاب مواد خام

ابتدا باید شمش های Ti-6Al-4V که مطابق با استانداردهای ترکیبی هستند انتخاب شوند. شمش ها از طریق فرآیندهای آهنگری به صفحاتی با ضخامت یکنواخت تبدیل می شوند تا عیوب داخلی مانند تخلخل و تفکیک و پالایش دانه ها را از بین ببرند. صفحات تحت عملیات سطحی قرار می گیرند، جایی که پوسته های اکسید، ترک ها و لکه های روغن روی سطح با آسیاب مکانیکی یا ترشی شیمیایی از بین می روند.

 

2. گرمایش در یک دمای خاص

آلیاژ تیتانیوم Gr5 دارای محدوده دمای کار گرم باریک است. صفحات معمولاً در ناحیه -فاز (حدود 995 درجه -1050 درجه) یا ناحیه دو فاز + (حدود 800 درجه -950 درجه) گرم می شوند. دمای خاص با توجه به عبور نورد، ضخامت صفحه و الزامات عملکرد تنظیم می شود.

 

3. نورد گرم و نورد سرد

نورد گرم باعث کاهش ضخامت صفحه و اصلاح ساختار دانه می شود. در طول نورد گرم، سرعت نورد، مقدار کاهش و دمای نورد باید کنترل شود. نورد سرد برای بهبود بیشتر دقت ابعادی، کیفیت سطح و عملکرد مقاومت صفحه استفاده می شود. سخت شدن کار در طول نورد سرد اتفاق می افتد، بنابراین بازپخت میانی باید در صورت نیاز ترتیب داده شود تا تنش داخلی از بین برود و انعطاف پذیری بازیابی شود. مقدار کاهش، سرعت نورد، و صحت شکاف نورد نورد سرد باید دقیقاً کنترل شود تا اطمینان حاصل شود که انحراف ضخامت صفحه در 0.05± میلی‌متر است و مسطح بودن الزامات کاربردی نهایی را برآورده می‌کند.

 

نورد گرم برای صفحات تیتانیوم Gr5

 

4. عملیات حرارتی

فرآیندهای مختلف عملیات حرارتی مانند بازپخت و پیری محلول را می توان اتخاذ کرد. به عنوان مثال، صفحات تیتانیوم Gr5 که در اجزای ساختاری هوافضا استفاده می‌شوند، معمولاً از فرآیند "-خاموش کردن منطقه فاز + پیری" برای بهبود استحکام مواد با پالایش فازهای رسوب‌شده استفاده می‌کنند. صفحات مورد استفاده در دستگاه‌های پزشکی عمدتاً از فرآیند "بازپخت تبلور مجدد" برای افزایش چقرمگی و مقاومت در برابر خوردگی و در عین حال اطمینان از سطح معینی از استحکام استفاده می‌کنند.

 

5. فرآیند پایان

فرآیند تکمیل شامل تسطیح، برش و پرداخت سطح است. تراز کردن تغییر شکل تاب خوردگی صفحه را حذف می کند، برش دقیق محصولات نهایی را به دست می آورد که نیازهای ابعادی را برآورده می کند، و پرداخت سطح باعث بهبود بیشتر پرداخت سطح صفحه می شود. فرآیند بازرسی به تجزیه و تحلیل ترکیب شیمیایی، آزمایش مکانیکی، تشخیص متالوگرافی، اندازه‌گیری دقت ابعادی و تشخیص سطح اشاره دارد. همه نشانگرها باید با استانداردهای مربوطه مانند ASTM B265، ASTM F136 و ASTM F67 مطابقت داشته باشند. محصولات فاقد صلاحیت باید دوباره کار شوند یا از بین بروند.

 

صفحات تیتانیوم ASTM B265 Gr5 موجود در انبار

 

 

1. IباهوشTدرجه حرارت Cکنترل کنید

قانون تبدیل ریزساختاری آلیاژ تیتانیوم Gr5 در محدوده دمایی مختلف پیچیده است. در طول نورد، یک دماسنج مادون قرمز برای نظارت{2}}زمان واقعی دمای سطح صفحه استفاده می‌شود. همراه با سیستم کنترل دمای هوشمند کوره گرمایش، نوسانات دمایی هر پاس نورد در ± 5 درجه کنترل می شود و از اندازه دانه ناهموار ناشی از نوسانات دما جلوگیری می کند.

 

2. الگوریتم های هوشمند و تشخیص صافی آنلاین

امروزه، با نصب سنسورهای فشار، سنسورهای جابجایی و ضخامت سنج‌های لیزری بر روی آسیاب نورد، یک سیستم کنترل حلقه بسته برای جمع‌آوری{1} زمان واقعی داده‌هایی مانند فشار، شکاف رول و ضخامت صفحه در طول نورد ساخته شده است. الگوریتم های هوشمند به طور خودکار اندازه شکاف رول و سرعت نورد را تنظیم می کنند و تحمل ضخامت صفحه را قادر می سازند تا در فاصله 0.03 میلی متری به طور پایدار کنترل شود. تجهیزات تشخیص صافی آنلاین برای تشخیص به موقع عیوب تاب خوردگی صفحه و بازگرداندن آنها به فرآیند تراز کردن استفاده می شود، تا اطمینان حاصل شود که خطای صافی صفحه تمام شده از 0.2 میلی متر بر متر تجاوز نمی کند.

 

فناوری 3 "حفاظت کامل- فرآیند + تصفیه سطح تصفیه شده".

در طول گرمایش و نورد گرم، یک دستگاه محافظ گاز بی اثر کاملاً مهر و موم شده برای جلوگیری از اکسیداسیون صفحه استفاده می شود. در هنگام نورد سرد، روغن نورد مخصوصی برای روانکاری و خنک‌کاری برای کاهش اصطکاک و خراش بین رول و سطح صفحه استفاده می‌شود.

 

 

فناوری نورد کامپوزیت به طور همزمان صفحات تیتانیوم Gr5 را با موادی مانند فولاد ضد زنگ و آلیاژ آلومینیوم برای تهیه صفحات کامپوزیت با مزایای مواد مختلف، گسترش سناریوهای کاربرد آنها در مهندسی دریایی، تجهیزات شیمیایی و سایر زمینه‌ها رول می‌کند. فناوری دوقلوی دیجیتالی و «بهینه‌سازی هوش مصنوعی» بهینه‌سازی فرآیند پردازش کامل{2} را محقق خواهد کرد. "تکنولوژی نورد صرفه جویی در انرژی" و "فرایندهای تصفیه سازگار با محیط زیست" به تدریج جایگزین فرآیندهای-پر انرژی-پر مصرف و آلودگی{7}} سنتی خواهد شد. "فناوری تنظیم عملکرد دقیق" نیازهای شخصی زمینه های مختلف را برآورده می کند.

 

Ruihang، متخصص در ساخت میله های گرد تیتانیوم، ما از سوالات شما استقبال می کنیم:Sam.Rui@bjrh-titanium.com